[發(fā)明專利]一種槳前節(jié)能半導輪

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811440680.3
• 申請日: 2018-11-29
• 公開（公告）號: CN109606596A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發(fā)明（設計）人: 苗飛;陳雷強;黃國富;程紅蓉;王偉;酈羽;鄔婷;劉勇;陸天奇
• 申請（專利權）人: 中國船舶科學研究中心(中國船舶重工集團公司第七0二研究所);中船重工（上海）節(jié)能技術發(fā)展有限公司
• 主分類號: B63H5/16
• 分類號: B63H5/16
• 代理公司: 北京國電智臻知識產權代理事務所(普通合伙) 11580
• 代理人: 吳紅飛

本發(fā)明公開了一種槳前節(jié)能半導輪，包括安裝在靠近尾軸出口的船尾左舷的扇形導管，以及在導管內周向上水平布置的葉片；葉片的兩端分別固定于船尾和扇形導管內壁；其中所述扇形導管關于通過槳軸中心的水平面呈對稱設置，其周向角度范圍為90?130°；導管為收縮性導管，入口直徑大于其出口直徑，導管收縮角不大于6°；扇形導管其上下兩半部分導管剖面為機翼型剖面，葉背葉面呈反向設置；葉片縱向安裝角不大于9°。本發(fā)明槳前節(jié)能半導輪針對右旋螺旋槳的伴流場特點，通過導管及葉片剖面的特殊設計，可在左舷產生有利的螺旋槳預旋進流，增加螺旋槳葉剖面的進流攻角，在盡可能不增加船舶阻力的同時，提高推進效率，可取得顯著的節(jié)能效果。

技術領域

本發(fā)明涉及一種新型船舶水動力節(jié)能裝置，尤其涉及一種應用于大型中低速運輸船舶的船用槳前節(jié)能預旋半導輪。

背景技術

進入21世紀以來，人們對節(jié)能環(huán)保更加重視，船舶的排污進入大眾的視線，降低船舶能耗勢在必行。國際海事組織對船舶節(jié)能減排提出了強制化定量要求，要求到2025年新船的EEDI(船舶能效指數)指數降低30％，對船舶設計而言是極大的考驗。在日益嚴峻的環(huán)保壓力下，船舶節(jié)能減排備受造船界和航運界關注，如何降低船舶能耗成為關注的焦點，船舶業(yè)各界對此采取各種措施，新造船舶紛紛采取節(jié)能措施來降低油耗，船舶減排技術噴井式發(fā)展。從船舶推進的角度來看，可在船體尾部加裝節(jié)能裝置提高推進效率，從而達到節(jié)能的目的。水動力節(jié)能技術作為研究的重點，能有效地達到節(jié)能減排效果。目前的前置節(jié)能裝置有伴流補償導管、前置預旋導輪、Mewis Duct等，但這些節(jié)能裝置只能在特定的船型上應用、節(jié)能裝置整體形狀較大等問題，在船體尾部伴流較小的船上不能夠得到良好的應用。隨著船型優(yōu)化和螺旋槳設計技術的提高，傳統(tǒng)的槳前節(jié)能裝置往往難以達到理想的節(jié)能效果。

CN 202368781 U公開的船舶用導管及船舶，采用一塊翼型板狀體和一塊平板結構組成，所用結構過于簡單，且結構振動性能較差，只能針對特定船型，節(jié)能效果較差，不能有效地推廣。

CN 103342162A公開的一種前置半導輪，采用一個前置半導管及多個前置導葉片組成，所述前置半導管的管壁軸向局部為缺口，所述導葉片的一端周向設置在前置半導管的內壁，另一端與船體尾部相連接。該結構在肥大型船舶上及尾部伴流大的船舶上能產生較為良好的節(jié)能效果，但在尾部伴流較小的船舶(例如瘦小型船尾船舶)上不能改善螺旋槳平面伴流，從而不能夠產生較為良好的節(jié)能效果。

CN 103332280A公開的一種光芒型前置導輪，采用一個前置導管及多個前置到葉片，所述前置導葉片分散設置在前置導管的內壁，且與所述內部詳解處的前置到葉片部分延伸至前置導管的外部。該結構導管較大，濕表面積較大，在船舶高速航行時產生較大的阻力，在高速船舶上不能達到預期的節(jié)能效果。

發(fā)明內容

本發(fā)明旨在提供一種槳前節(jié)能半導輪：包括安裝在靠近尾軸出口的船體尾部左舷的扇形導管，以及所述導管內周向布置的葉片；所述扇形導管關于通過槳軸中心的水平面呈對稱設置，所述葉片的兩端分別固定于船尾和扇形導管內壁。

所述的扇形導管為一體化的，其周向角度范圍為90-130°。

所述扇形導管出口直徑為1.0螺旋槳直徑D，所述扇形導管入口直徑大于其出口直徑。

所述扇形導管的收縮角不大于6°。

所述扇形導管包括依次連接的上部連接段、上半部、中部過渡段、下半部和下部連接段。

所述上半部和下半部導管剖面為機翼型剖面。

所述上半部和下半部導管剖面葉背葉面呈反向設置，所述上半部導管剖面的葉背朝外，所述下半部導管剖面的葉背朝內。

所述中部過渡段導管剖面為對稱翼型剖面。

所述葉片為周向上水平布置，葉片縱向安裝角不大于9°。

所述葉片的剖面的葉背朝上。